第十二章内能与热机
一、选择题(共38分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上,第1-10小题每小题只有一个正确选项,每小题3分;第11、12小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确项,每小题4分,全部选择正确得4分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
1.下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
2.下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能不变
C.内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
3.用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现塞在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列描述正确的是( )
A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能
C.水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加
4.用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.液体A的比热容大
B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大
D.无法比较
5.用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明;要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,以下关于该实验的操作及分析错误的是( )
A.水比煤油的比热容大
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水升高的温度大
6..经常下厨的小关发现,同时用相同的煤和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些.这是因为
A.水的比热容小,吸热后温度升高得慢
B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
7.下列与生活密切相关的热现象中,分析正确的是( )
A.“端午节、粽飘香”﹣分子间有斥力
B.冬天用热水袋取暖﹣热水袋的内能转移到人体上
C.我市海边昼夜温差比沙漠中的小﹣沙石比水的比热容大
D.冬季从室外走进室内,眼镜片变“模糊”了﹣室内的水蒸气遇冷凝华
8.小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具,其发动机大多数为汽油机,下列有关汽油机的说法正确的是( )
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C.汽油机的点火方式是压燃式
D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
9.某四冲程汽油机,下图中明显体现内能和机械能相互转化的是( )
A.
B.
C.
D.
10.有关温度、热量和内能的说法错误的是(
)
A.物体放出热量,其内能一定减小,温度一定降低
B.热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递
C.将热水倒入碗里,碗变热是通过热传递的方式改变了内能
D.冰在熔化过程中,内能增加而温度保持不变
三、填空题(共21分,每空1分)
11.周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了_______J的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是50%,则此时盆中水的温度是_______℃。已知:每盒牛奶的质量0.25kg,牛奶的比热容4.0×103J/(kg?℃),水的比热容4.2×103J/(kg?℃)。
12.若质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是1.84×104J,则该物质的比热容为
___________J/(kg?℃);比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均
___________(选填“有关”或“无关”)。
13.人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的_______(选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让_______kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c=4.2×103]/(kg.°C)]。
14.图中是某四冲程内燃机工作循环中的______冲程,此内燃机1秒内对外做功20次,则飞轮转速是______r/min。
15.一辆汽车在平直公路上,以54km/h的速度匀速行驶23km,完全燃烧了3kg汽油;若该汽车发动机的效率为25%,则牵引力为______N,牵引力做功的功率是______W。(q汽油=4.6×107J/kg)
16.2020年5月5日,我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功,火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大;火箭向下喷射燃气获得推力加速上升,是内能转化为______能。
17.如图所示是四冲程汽油机内部剖面图,此为______冲程;汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的______大的特性。
18.小红将开水灌入暖水瓶时,发现刚盖住的瓶塞被顶起。在这一过程中,暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功,则瓶内气体温度______(选填“升高”或“降低”),内能______(选填“增加”或“减少”)。
19.如图是小明同学设计的简易实验装置。用手握住烧瓶的外壁,会看到液柱向左移动,这是因为空气受热膨胀对液柱做功,将______能转化为机械能,此时瓶中空气的密度______。
20.一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块(如图甲),然后子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动(如图乙)?此过程中,子弹的动能_____,子弹和木块的内能之和_____?(选填“增大”?“减小”或“不变”)
四、实验题(共16分,每空1分)
21.如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体,并用相同的装置加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
A液体的温度/℃
10
14
18
22
26
30
B液体的温度/℃
10
18
34
42
50
(1)如图乙所示为B液体在第2分钟时温度计的示数,其示数为
______℃;
(2)液体吸收热量的多少可通过
______来比较;
(3)将实验数据记录在如表表格中,分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,______(选填“A”或“B”)升高的温度较高;
(4)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质,选择
______(选填“A”或“B”)为介质保暖时间会更长。
22.在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图甲、乙所示。
(1)实验中应取___________(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格___________(选填“相同”或“不同”)的电加热器加热。实验中通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(2)实验数据如图所示,___________液体的吸热能力强(选填“甲”或“乙”)。如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为冷却剂,你认为___________(选填“甲”或“乙”)液体较为合理。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(3)图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第___________条(填”①”“②”或“③”)
23.在“比较不同液体的吸热能力”实验中:
(1)除了图中所示器材,还需要的测量仪器有天平和_____。
(2)在甲装置中,分别给初温相同且_____相等的水和食用油加热。
(3)在甲装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体_____相同。
(4)在甲装置中,两种液体升高相同的温度,给_____加热时间更长。
(5)乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验,实验数据如表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
分析数据可知:热值较大的是_____。
(6)通过实验数据直接计算出燃料的热值将_____(选填“偏大”或“偏小”)。
五、计算题(共25分,24题8分,25题8分,26题9分)
24.2020年是全面建成小康社会目标实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)将初温为的一壶水恰好加热到,需要吸收多少热量?
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气?(天然气热值为,水的比热容为)
25.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万.如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J,若阳光照射该热水器5h,可以使量为80kg的水温度升高30℃,[q干木柴=1.2×107J/kg],求
(1)水吸收的热量
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点
26.某品牌汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105Pa,轮胎与地面总接触面积为400cm2。当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时,功率为50kW。求:
(1)汽车的重力是多少?
(2)当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶时,所受到的阻力是多少?
(3)当汽车以120km/h的速度沿直线匀速行驶100km时,燃烧10kg汽油,则发动机的效率是多少?(汽油热值q=4.6×107J/kg)(结果保留到0.1%)
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.C
5.C
6.B
7.B
8.D
9.AD
10.AB
11.
65
12.0.46×103
无关
13.热值
100
14.做功
2400
15.1500
16.热值
机械能
17.做功
比热容
18.降低
减少
19.内(或热)
变小(或减小)
20.减小
增大
21.26
加热时间
B
A
22.质量
相同
加热时间
甲
甲
③
23.秒表
质量
吸热
水
甲
偏小
24.(1)6.72×105J;(2)0.04m3
25.(1)1.008×107;(2)0.84kg;(3)40%;节能、环保
26.(1);(2);(3)
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